Question

1. Какое описание соответствует реакции 2Na + 2Н₂0 = 2NaOH + Н₂ ? а) окислительно-восстановительная, необратимая, некаталитическая, экзотермическая; б) разложения, необратимая, каталитическая, эндотермическая; в) замещения, обратимая, каталитическая, эндотермическая; г) соединения, необратимая, некаталитическая, экзотермическая. 2. Осуществить цепочку превращений: Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → Li₂SiO₃. Охарактеризовать все соединения. Рассмотреть одну из реакций как ОВР. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций.

Answer 1

Ответ:

1) 2Na + 2Н₂0 = 2NaOH + Н₂

Ответ: а) окислительно-восстановительная, необратимая, некаталитическая, экзотермическая.

Натрий горит в воде.

Это реакция окислительно-восстановительная (ОВР).

Натрий в этой реакции является восстановителем:

Na⁰ - e⁻ → Na⁺

Водород является окислителем:

2H⁺ + 2e⁻ → H₂⁰

Эта реакция некаталитическая, протекает самопроизвольно, с выделением большого количества тепла (экзотермическая).

В результате реакции выделяется газообразный водород, который улетучивается из зоны реакции - реакция необратимая.

2)

Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → Li₂SiO₃.

1) Si + O₂  → SiO₂ ( при нагревании выше 400⁰)

2) при сплавлении оксида кремния со щелочью:

SiO₂ +2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

3) Кремниевая кислота как более слабая вытесняется из солей более сильными кислотами.

Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃↓

2Na⁺ + SiO₃²⁻ + 2H⁺ + 2Cl⁻  → 2Na⁺ + 2Cl⁻ + H₂SiO₃↓

SiO₃²⁻ + 2H⁺   →  H₂SiO₃↓

4) Кремниевая кислота реагирует с растворами щелочей (при нагревании)

H₂SiO₃ + 2LiOH → Li₂SiO₃↓ + 2H₂O.

H₂SiO₃  + 2Li⁺ + 2OH⁻ → Li₂SiO₃↓ + 2H₂O.

Характеристика соединений.

Si - кремний - неметалл, IVА группы, на внешнем (третьем) электронном уровне имеет 4 валентных электрона, до завершения уровня не хватает 4 электрона. Может проявлять окислительные и  восстановительные свойства.

SiO₂ оксид кремния, входит в состав кварца, песка, нерастворим в воде, проявляет кислотные свойства.

Na₂SiO₃ силикат натрия, техническое название - "жидкое стекло" , соль, используется в производстве стекла.

H₂SiO₃ кремниевая кислота, нерастворима в воде, неустойчива, со временем разлагается на оксид кремния и воду.

H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O.

Li₂SiO₃ силикат лития, соль, нерастворима в воде.

ОВР

Si + O₂  → SiO₂

Si⁰ - 4e⁻ → Si⁺⁴   | 1 |  

(кремний окисляется, сам является восстановителем)

O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻²  | 1 |

(кислород восстанавливается, сам является окислителем).

Answer 2

1. Для описания реакции 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂:

   б) разложения, необратимая, каталитическая, эндотермическая.

   Эта реакция представляет собой разложение воды на гидроксид натрия (NaOH) и водород (H₂) под воздействием натрия (Na) как катализатора. Реакция необратима и требует поглощения энергии (эндотермическая), чтобы протекать.

2. Цепочка превращений:

   a) Si - кремний. b) SiO₂ - диоксид кремния, кварц. c) Na₂SiO₃ - натрий кремнат. d) H₂SiO₃ - кремневая кислота. e) Li₂SiO₃ - литий кремнат.

   Описание соединений: a) Кремний (Si) - химический элемент. b) Диоксид кремния (SiO₂) - это кварц, основной компонент песчаника и стекла. c) Натрий кремнат (Na₂SiO₃) - соль, используется в стекольной промышленности. d) Кремневая кислота (H₂SiO₃) - слабая кислота, образуется в результате гидролиза диоксида кремния. e) Литий кремнат (Li₂SiO₃) - соль, используется в материалах для литий-ионных батарей и других технических приложениях.

   Рассмотрим реакцию "SiO₂ → Na₂SiO₃" как окислительно-восстановительную реакцию (ОВР):

   SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

   Молекулярное уравнение: SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

   Ионное уравнение: SiO₂ + 2Na⁺ + 2OH⁻ → Na₂SiO₃ + H₂O

   В этой реакции кремний (Si) в диоксиде кремния (SiO₂) окисляется, а натрий (Na) в гидроксиде натрия (NaOH) восстанавливается.